JP2001148364A - ドライエッチング方法 - Google Patents
ドライエッチング方法Info
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- JP2001148364A JP2001148364A JP32913899A JP32913899A JP2001148364A JP 2001148364 A JP2001148364 A JP 2001148364A JP 32913899 A JP32913899 A JP 32913899A JP 32913899 A JP32913899 A JP 32913899A JP 2001148364 A JP2001148364 A JP 2001148364A
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- Japan
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- etched
- substrate
- plasma
- dry etching
- etching
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 微細加工が可能で、かつ金属元素を主成分と
する被エッチング基体を高速にエッングすることが可能
なドライエッチング方法を提供する。 【解決手段】 金属元素を主成分とする被エッチング基
体のドライエッチング方法であって、先ず第１ステップ
Ｓ１においては、フッ素を含有する反応ガスのプラズマ
雰囲気に被エッチング基体を晒す。その後、第２ステッ
プＳ２においては、フッ素を含有する反応ガスのプラズ
マ雰囲気に、ホウ素を含有する塩素系の反応ガスのプラ
ズマを添加して被エッチング基体の表面をエッチングす
る。
する被エッチング基体を高速にエッングすることが可能
なドライエッチング方法を提供する。 【解決手段】 金属元素を主成分とする被エッチング基
体のドライエッチング方法であって、先ず第１ステップ
Ｓ１においては、フッ素を含有する反応ガスのプラズマ
雰囲気に被エッチング基体を晒す。その後、第２ステッ
プＳ２においては、フッ素を含有する反応ガスのプラズ
マ雰囲気に、ホウ素を含有する塩素系の反応ガスのプラ
ズマを添加して被エッチング基体の表面をエッチングす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はドライエチング方法
に関し、特には金属元素を主成分とする被エッチング基
体を高速にエッングすることが可能なドライエッチング
方法に関する。
に関し、特には金属元素を主成分とする被エッチング基
体を高速にエッングすることが可能なドライエッチング
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ハードディスク用の磁気ヘッド等の製造
においては、ウェットエッチングやアルゴン（Ａｒ）ミ
リング等によって磁性材料の加工を行なっていた。とこ
ろが、このような加工方法では、加工幅１．０μｍ程度
の加工が限界であり、さらなる微細加工を行なうために
は、反応ガスのプラズマを用いたドライエッチングを行
なう必要がある。
においては、ウェットエッチングやアルゴン（Ａｒ）ミ
リング等によって磁性材料の加工を行なっていた。とこ
ろが、このような加工方法では、加工幅１．０μｍ程度
の加工が限界であり、さらなる微細加工を行なうために
は、反応ガスのプラズマを用いたドライエッチングを行
なう必要がある。
【０００３】一般的に、磁性材料のような金属元素を主
成分とする被エッチング基体を、反応ガスのプラズマを
用いてドライエッチングする場合には、塩素系のガスを
反応ガスとして用いており、例えばＩＣＰ（inductive
coupled plasma) エッチング装置を用いた場合には、以
下のような条件でエッチングを行なっている。
成分とする被エッチング基体を、反応ガスのプラズマを
用いてドライエッチングする場合には、塩素系のガスを
反応ガスとして用いており、例えばＩＣＰ（inductive
coupled plasma) エッチング装置を用いた場合には、以
下のような条件でエッチングを行なっている。
【０００４】ガス及び流量：塩素ガス（Ｃｌ2 ）＝５０
ｓｃｃｍ、アルゴン（Ａｒ） ＝５０ｓｃｃｍ、 処理雰囲気圧力：０．５Ｐａ、 バイアスパワー：２００Ｗ、 ソースパワー ：９００Ｗ、 基板温度：２０℃。
ｓｃｃｍ、アルゴン（Ａｒ） ＝５０ｓｃｃｍ、 処理雰囲気圧力：０．５Ｐａ、 バイアスパワー：２００Ｗ、 ソースパワー ：９００Ｗ、 基板温度：２０℃。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
ドライエッチング方法では、例えば鉄（Ｆｅ）−ニッケ
ル（Ｎｉ）合金系磁性材料のエッチングにおいては、エ
ッチングレートが４０ｎｍ／ｍｉｎと、Ａｒミリングや
ウェットエッチングと比較してエッチングレートが遅
い。
ドライエッチング方法では、例えば鉄（Ｆｅ）−ニッケ
ル（Ｎｉ）合金系磁性材料のエッチングにおいては、エ
ッチングレートが４０ｎｍ／ｍｉｎと、Ａｒミリングや
ウェットエッチングと比較してエッチングレートが遅
い。
【０００６】一般に、磁気ヘッドの製造においては、高
さ３．０μｍ程度の磁性材料のエッチングが必要とな
る。このため、エッチングレートの速い条件でのドライ
エッチングが求められている。
さ３．０μｍ程度の磁性材料のエッチングが必要とな
る。このため、エッチングレートの速い条件でのドライ
エッチングが求められている。
【０００７】そこで本発明は、微細加工が可能で、かつ
金属元素を主成分とする被エッチング基体を高速にエッ
ングすることが可能なドライエッチング方法を提供する
ことを目的とする。
金属元素を主成分とする被エッチング基体を高速にエッ
ングすることが可能なドライエッチング方法を提供する
ことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るためのドライエッチング方法は、金属元素を主成分と
する被エッチング基体のドライエッチング方法であっ
て、先ず、フッ素を含有する反応ガスのプラズマ雰囲気
に被エッチング基体を晒す。その後、このプラズマ雰囲
気中にホウ素を含有する塩素系の反応ガスのプラズマを
添加した雰囲気に被エッチング基体を晒してその表面を
エッチングすることを特徴としている。
るためのドライエッチング方法は、金属元素を主成分と
する被エッチング基体のドライエッチング方法であっ
て、先ず、フッ素を含有する反応ガスのプラズマ雰囲気
に被エッチング基体を晒す。その後、このプラズマ雰囲
気中にホウ素を含有する塩素系の反応ガスのプラズマを
添加した雰囲気に被エッチング基体を晒してその表面を
エッチングすることを特徴としている。
【０００９】このようなエッチング方法によれば、先
ず、フッ素を含有する反応ガスのプラズマ雰囲気に被エ
ッチング基体を晒すことによって、塩素よりも金属元素
に結合し易いフッ素が被エッチング基体表面の金属元素
と結合する。この状態で、ホウ素を含有する塩素系の反
応ガスのプラズマがエッチング雰囲気中に添加されるた
め、金属元素と結合していたフッ素がホウ素と結合する
と共に、フッ素と結合していた金属元素が塩素と結合し
て塩化物の状態で被エチッチング基体の表面から引き抜
かれる。このため、被エッチング基体を塩素系の反応ガ
スのプラズマ雰囲気に直接晒すよりも、被エッチング基
体表面の金属元素が容易に引き抜かれることになる。
ず、フッ素を含有する反応ガスのプラズマ雰囲気に被エ
ッチング基体を晒すことによって、塩素よりも金属元素
に結合し易いフッ素が被エッチング基体表面の金属元素
と結合する。この状態で、ホウ素を含有する塩素系の反
応ガスのプラズマがエッチング雰囲気中に添加されるた
め、金属元素と結合していたフッ素がホウ素と結合する
と共に、フッ素と結合していた金属元素が塩素と結合し
て塩化物の状態で被エチッチング基体の表面から引き抜
かれる。このため、被エッチング基体を塩素系の反応ガ
スのプラズマ雰囲気に直接晒すよりも、被エッチング基
体表面の金属元素が容易に引き抜かれることになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明のドライエッチング
方法の実施の形態を詳細に説明する。
方法の実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】尚、ここでは、金属元素を主成分とする被
エッチング基体のドライエッチングの一例として、ハー
ドディスク用の磁気ヘッドの製造において磁性材料から
なる被エッチング基体をドライエッチングする場合の実
施の形態を説明する。
エッチング基体のドライエッチングの一例として、ハー
ドディスク用の磁気ヘッドの製造において磁性材料から
なる被エッチング基体をドライエッチングする場合の実
施の形態を説明する。
【００１２】先ず、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎ
ｉ）合金系磁性材料を被エッチング基体とし、この被エ
ッチング基体上にレジストマスクを形成する。次に、こ
のレジストマスクが形成された被エッチング基体を、エ
ッチング装置の処理室内に収納する。ここでは、プラズ
マエッチング装置を用いることとし、一例としてＩＣＰ
（inductive coupled plasma) エッチング装置を用いる
こととする。
ｉ）合金系磁性材料を被エッチング基体とし、この被エ
ッチング基体上にレジストマスクを形成する。次に、こ
のレジストマスクが形成された被エッチング基体を、エ
ッチング装置の処理室内に収納する。ここでは、プラズ
マエッチング装置を用いることとし、一例としてＩＣＰ
（inductive coupled plasma) エッチング装置を用いる
こととする。
【００１３】そして、先ず図１に示す第１ステップＳ１
として、処理室内にフッ素を含有する反応ガスを含むプ
ロセスガスを供給し、処理室内においてフッ素を含有す
る反応ガスのプラズマを生成し、このプラズマ雰囲気に
被エッチング基体の表面を晒す。以下に、フッ素を含有
する反応ガスとして６フッ化硫黄（ＳＦ6 ）を用いた場
合の処理条件の一例を示す。
として、処理室内にフッ素を含有する反応ガスを含むプ
ロセスガスを供給し、処理室内においてフッ素を含有す
る反応ガスのプラズマを生成し、このプラズマ雰囲気に
被エッチング基体の表面を晒す。以下に、フッ素を含有
する反応ガスとして６フッ化硫黄（ＳＦ6 ）を用いた場
合の処理条件の一例を示す。
【００１４】 プロセスガス及び流量 ：６フッ化硫黄（ＳＦ6 ）＝５０ｓｃｃｍ、 アルゴン （Ａｒ） ＝５０ｓｃｃｍ、 エッチング雰囲気内圧力 ：０．５Ｐａ、 バイアスパワー(13.56MHz)：２００Ｗ、 ソースパワー (13.56MHz)：９００Ｗ、 エッチング時間 ：６０秒。
【００１５】尚、フッ素を含有する反応ガスとしては、
６フッ化硫黄（ＳＦ6 ）の他にも、４フッ化メタン（Ｃ
Ｆ4 ）や３フッ化メタン（ＣＨＦ3 ）、さらには６フッ
化エタン（Ｃ2 Ｆ6 ）等のフッ素を含有するガスでも良
い。
６フッ化硫黄（ＳＦ6 ）の他にも、４フッ化メタン（Ｃ
Ｆ4 ）や３フッ化メタン（ＣＨＦ3 ）、さらには６フッ
化エタン（Ｃ2 Ｆ6 ）等のフッ素を含有するガスでも良
い。
【００１６】次に、第２ステップＳ２として、プロセス
ガスにホウ素を含有する塩素系の反応ガスを添加して処
理室内に供給する。これによって、処理室内において
は、フッ素を含有する反応ガスのプラズマと共に、ホウ
素を含有する塩素系の反応ガスのプラズマを生成する。
そして、フッ素を含有する反応ガスのプラズマ雰囲気中
に、ホウ素を含有する塩素系の反応ガスのプラズマが添
加されたプラズマ雰囲気に被エッチング基体を晒す。以
下に、ホウ素を含有する塩素系の反応ガスとして、３塩
化ホウ素（ＢＣｌ3 ）を用いた場合の処理条件の一例を
示す。
ガスにホウ素を含有する塩素系の反応ガスを添加して処
理室内に供給する。これによって、処理室内において
は、フッ素を含有する反応ガスのプラズマと共に、ホウ
素を含有する塩素系の反応ガスのプラズマを生成する。
そして、フッ素を含有する反応ガスのプラズマ雰囲気中
に、ホウ素を含有する塩素系の反応ガスのプラズマが添
加されたプラズマ雰囲気に被エッチング基体を晒す。以
下に、ホウ素を含有する塩素系の反応ガスとして、３塩
化ホウ素（ＢＣｌ3 ）を用いた場合の処理条件の一例を
示す。
【００１７】 プロセスガス及び流量 ：６フッ化硫黄（ＳＦ6 ） ＝５０ｓｃｃｍ、 ３塩化ホウ素（ＢＣｌ3 ）＝５０ｓｃｃｍ、 アルゴン （Ａｒ） ＝５０ｓｃｃｍ、 エッチング雰囲気内圧力 ：０．５Ｐａ、 バイアスパワー(13.56MHz)：２００Ｗ、 ソースパワー (13.56MHz)：９００Ｗ。
【００１８】この第２ステップＳ２は、被エッチング基
体の表面が３．０μｍ程度エッチングされるまで続けて
行なう。
体の表面が３．０μｍ程度エッチングされるまで続けて
行なう。
【００１９】以上のようにして被エッチング基体の表面
をエッチングした後、この被エッチング基体上に残され
たレジストマスクを除去して一連のエッチング工程を終
了させる。
をエッチングした後、この被エッチング基体上に残され
たレジストマスクを除去して一連のエッチング工程を終
了させる。
【００２０】以上説明したドライエッチング方法によれ
ば、先ず第１ステップＳ１においては、ＳＦ6 のプラズ
マ雰囲気に被エッチング基体が晒され、塩素（Ｃｌ）よ
りも金属元素（ここではＦｅ，Ｎｉ）と結合し易いフッ
素（Ｆ）が被エッチング基体表面の金属元素（Ｆｅ，Ｎ
ｉ）と結合する。そして、第２ステップＳ２において
は、ＳＦ6 のプラズマ雰囲気にＢＣｌ3 のプラズマを添
加したプラズマ雰囲気に被エッチング基体が晒され、金
属元素（Ｆｅ，Ｎｉ）と結合していたフッ素（Ｆ）がホ
ウ素（Ｂ）と結合し、さらにフッ素（Ｆ）と結合してい
た金属元素（Ｆｅ，Ｎｉ）が塩素（Ｃｌ）と結合して塩
化物の状態で被エチッチング基体の表面から引き抜かれ
る。このため、被エッチング基体を塩素（Ｃｌ）系の反
応ガスのプラズマ雰囲気に直接晒すよりも、被エッチン
グ基体表面の金属元素を容易に引き抜くことが可能にな
る。
ば、先ず第１ステップＳ１においては、ＳＦ6 のプラズ
マ雰囲気に被エッチング基体が晒され、塩素（Ｃｌ）よ
りも金属元素（ここではＦｅ，Ｎｉ）と結合し易いフッ
素（Ｆ）が被エッチング基体表面の金属元素（Ｆｅ，Ｎ
ｉ）と結合する。そして、第２ステップＳ２において
は、ＳＦ6 のプラズマ雰囲気にＢＣｌ3 のプラズマを添
加したプラズマ雰囲気に被エッチング基体が晒され、金
属元素（Ｆｅ，Ｎｉ）と結合していたフッ素（Ｆ）がホ
ウ素（Ｂ）と結合し、さらにフッ素（Ｆ）と結合してい
た金属元素（Ｆｅ，Ｎｉ）が塩素（Ｃｌ）と結合して塩
化物の状態で被エチッチング基体の表面から引き抜かれ
る。このため、被エッチング基体を塩素（Ｃｌ）系の反
応ガスのプラズマ雰囲気に直接晒すよりも、被エッチン
グ基体表面の金属元素を容易に引き抜くことが可能にな
る。
【００２１】この結果、反応ガスとして塩素系のガスを
用いた１ステップのドライエッチング方法と比較して、
約２倍程度の高速で金属元素を主成分とした被エッチン
グ基体をエッングすることが可能になる。このため、３
μｍ程度の深いエッチング加工を施す際、スループット
の大幅な向上を図ることが可能になる。また、このドラ
イエッチング方法は、反応ガスのプラズマを用いている
ため、微細加工が可能である。
用いた１ステップのドライエッチング方法と比較して、
約２倍程度の高速で金属元素を主成分とした被エッチン
グ基体をエッングすることが可能になる。このため、３
μｍ程度の深いエッチング加工を施す際、スループット
の大幅な向上を図ることが可能になる。また、このドラ
イエッチング方法は、反応ガスのプラズマを用いている
ため、微細加工が可能である。
【００２２】尚、ここでは、被エッチング基体が鉄（Ｆ
ｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金系磁性材料である場合を説
明した。しかし、本発明のドライエッチングは、金属元
素を主成分とする被エッチング基体であれば、例えば金
属酸化物系（フェライト系）の磁性材料等のエッチング
にも広く適用可能である。
ｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金系磁性材料である場合を説
明した。しかし、本発明のドライエッチングは、金属元
素を主成分とする被エッチング基体であれば、例えば金
属酸化物系（フェライト系）の磁性材料等のエッチング
にも広く適用可能である。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、金
属元素を主成分とした被エッチング基体をドライエッチ
ングする際、フッ素を含有する反応ガスのプラズマ雰囲
気に被エッチング基体を晒した後、このプラズマ雰囲気
中にホウ素を含有する塩素系の反応ガスのプラズマを添
加することで、被エッチング基体を塩素系の反応ガスの
プラズマに直接晒すよりも被エッチング基体表面の金属
元素を容易に引き抜くことが可能になる。したがって、
金属元素を主成分とした被エッチング基体に対して高速
でかつ微細なエッチング加工を施すことが可能になる。
属元素を主成分とした被エッチング基体をドライエッチ
ングする際、フッ素を含有する反応ガスのプラズマ雰囲
気に被エッチング基体を晒した後、このプラズマ雰囲気
中にホウ素を含有する塩素系の反応ガスのプラズマを添
加することで、被エッチング基体を塩素系の反応ガスの
プラズマに直接晒すよりも被エッチング基体表面の金属
元素を容易に引き抜くことが可能になる。したがって、
金属元素を主成分とした被エッチング基体に対して高速
でかつ微細なエッチング加工を施すことが可能になる。
【図１】本発明のドライエッチングを説明するためのフ
ローチャートである。
ローチャートである。
Claims (1)
- 【請求項１】 金属元素を主成分とする被エッチング基
体のドライエッチング方法であって、 フッ素を含有する反応ガスのプラズマ雰囲気に前記被エ
ッチング基体を晒した後、 前記プラズマ雰囲気にホウ素を含有する塩素系の反応ガ
スのプラズマを添加した雰囲気に前記被エッチング基体
を晒してその表面をエッチングすることを特徴とするド
ライエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32913899A JP2001148364A (ja) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | ドライエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32913899A JP2001148364A (ja) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | ドライエッチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001148364A true JP2001148364A (ja) | 2001-05-29 |
Family
ID=18218067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32913899A Pending JP2001148364A (ja) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | ドライエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001148364A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6648685B2 (en) * | 2001-01-29 | 2003-11-18 | Sumitomo Wiring Systems, Ltd. | Connector |
-
1999
- 1999-11-19 JP JP32913899A patent/JP2001148364A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6648685B2 (en) * | 2001-01-29 | 2003-11-18 | Sumitomo Wiring Systems, Ltd. | Connector |
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